HU231365B1

HU231365B1 - Light transmitting opening structure element

Info

Publication number: HU231365B1
Application number: HUP1700535A
Authority: HU
Inventors: Norbert 25% Babcsán; Károly 50% Lovász; Kiss Judit 25% Babcsánné
Original assignee: KAV Hungária Kft
Priority date: 2017-12-20
Filing date: 2017-12-20
Publication date: 2023-03-28
Also published as: HUP1700535A1

Description

Fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elemTranslucent door and window structural element

Találmány tárgyaSubject of invention

A találmány tárgya fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elem: ablakkeret- és/vagy vázszerkezeti elem, ajtókeret- és/vagy vázszerkezeti váz, tehermentesítő vagy gyámolító áthidaló elem és függönyfal vázrendszer (szerkezeti elem), melynek teherhordó szerkezete nyílt cellás alumíniumhabból készült. Jelenleg a nyílászáró befogó és merevítő szerkezeti elemeket előszeretettel tömör rétegelt fából, extrudált műanyagból vagy extrudált üreges alumínium profilból (esetleg ezek vegyes alkalmazásával) készítik. Jelenlegi megoldásunk a megfelelő fajlagos strukturális merevséget és a hőszigetelő képességet nem az extrudált alumínium szerkezettel éri el (makroszkopikus alakfaktor), hanem az alumínium habos szerkezettel (mikroszkopikus alakfaktor). Nem zárjuk ki, hogy az alumíniumhab kérget tartalmazhat, illetve az alumíniumhab bármilyen módon előállított alumínium profilba is tölthető az erősítés miatt. Továbbá az alumíniumhab további más nem fémbázisú anyaggal is összeépíthető. Az alumíniumhab cellamérete célszerűen 0,01 és 30 mm között lehet, de nem korlátozzuk csak ezen mérettartományra. Az alumíniumhabok strukturális merevsége, szilárdsága és hőszigetelő képessége nagyban függ a cellamérettöl. Minél kisebb a cellaméret, annál nagyobb a szilárdság, illetve annál kisebb a hőszigetelő képesség, ezért a buborékméretet az ellentétes hatásokat figyelembe véve optimalizálni kell. Az alumíniumhab zárt cellás állapotban szerkezeti elemként 5 mm alatti cellaméret esetén önmagában is használható mechanikai tartószerkezetként. A zárt cellás alumínium hab 5 mm buborékméret felett egyszerű eljárással nyílt cellássá tehető, amelynek buborékmérete 5-30 mm közötti lehet, de természetesen nem korlátozzuk csak ezen mérettartományra. Ezáltal az alumíniumhab szerkezeti elem fényáteresztövé válik. A fényáteresztö szerkezeti elemben lévő alumíniumhab vastagságát úgy választjuk meg, hogy a fényáteresztő képessége megfelelő legyen. Célszerű a szerkezeti elemben lévő alumíniumhab vastagságát maximálisan a buborékméret 3-szoros értékéig alkalmazni. A nyílt cellás alumíniumhab önmagában, de bármilyen önthető és megszilárduló (célszerűen, de nem korlátozva gyanta bázisú) kitöltöanyaggal megerősíthető, légmentesen zárhatóvá tehető, illetve a szerkezeti elem vastagsága ezzel a kitöltöanyaggal megnövelhető. A kötőanyagba kevert mikro- illetve nanocellás szigetelő adalékanyagokkal a szerkezetiThe subject of the invention is a light-transmitting door and window structural element: window frame and/or frame structure element, door frame and/or frame structure frame, load-relieving or guarding bridging element and curtain wall frame system (structural element), the load-bearing structure of which is made of open-cell aluminum foam. Currently, the door and window retaining and stiffening structural elements are preferably made of solid laminated wood, extruded plastic or extruded hollow aluminum profile (possibly with a mixture of these). Our current solution achieves the appropriate specific structural stiffness and thermal insulation ability not with the extruded aluminum structure (macroscopic form factor), but with the aluminum foam structure (microscopic form factor). We do not rule out the possibility that the aluminum foam may contain a crust, or that the aluminum foam may be filled into an aluminum profile produced in any way for reinforcement. Aluminum foam can also be combined with other non-metal-based materials. The cell size of the aluminum foam should ideally be between 0.01 and 30 mm, but it is not limited to this size range. The structural rigidity, strength and thermal insulation capacity of aluminum foams largely depend on the cell size. The smaller the cell size, the higher the strength and the lower the thermal insulation capacity, therefore the bubble size must be optimized taking into account the opposite effects. Aluminum foam can be used as a structural element in closed-cell state with a cell size of less than 5 mm as a mechanical support structure. The closed-cell aluminum foam with a bubble size above 5 mm can be made open cell with a simple process, the bubble size of which can be between 5-30 mm, but of course we are not limited to this size range. In this way, the aluminum foam structural element becomes a light-transmitting layer. The thickness of the aluminum foam in the light-transmitting structural element is chosen so that its light transmission is adequate. It is advisable to use the maximum thickness of the aluminum foam in the structural element up to 3 times the bubble size. The open-cell aluminum foam can be reinforced by itself, but with any pourable and solidifying (ideally, but not limited to, resin-based) filler, it can be made airtight, and the thickness of the structural element can be increased with this filler. With the micro- and nanocellular insulating additives mixed into the binder, the structural

SZTNH-100341489 elem höátbocsátási tényezője, illetve tüzállósága a megfelelő intervallumban tartható (akár az erre vonatkozó szabványoknak megfelelően). Ha a nyílt cellás hab esetében a kitöltőanyag és az adalékanyagok is átengedik a fényt vagy ha sem kitöltöanyagot sem adalékanyagot nem alkalmazunk akkor a teljes szerkezeti elem fényáteresztővé tehető. Az alumíniumhab hőszigetelő képessége az alumíniumhabba a gyártáskor belekevert illetve a gyártás után a felületére bevont infra sugárzás visszaverő anyaggal tovább növelhető.The heat transmission factor and fire resistance of element SZTNH-100341489 can be kept within the appropriate interval (even in accordance with the relevant standards). If, in the case of open-cell foam, both the filler and additives allow light to pass through, or if neither filler nor additives are used, the entire structural element can be made light-permeable. The thermal insulation capacity of the aluminum foam can be further increased with an infrared radiation reflective material mixed into the aluminum foam during production or coated on its surface after production.

A technika állása:State of the art:

Nyílászáró befogó és merevítő szerkezeti elemek előállítására több anyagot használnak fel. Előállításuk legelterjedtebb módjai szerint tömör rétegelt fából, extrudált műanyagból és extrudált alumínium-profilokból (esetleg ezek vegyes alkalmazásaival) építenek szerkezeti elemeket. Eddigi ismereteink alapján alumíniumhabot nem alkalmaztak nyílászáró szerkezeti elemekben. A jelenlegi megoldásunk során a szerkezeti elemhez alumíniumhabot használunk. Az alumínium szerkezeti elem hővezető képességét és súlyát nem úgy csökkentjük, hogy egy szegmentált alumínium profilt használunk fel hozzá (2D szerkezet), hanem az alumínium súlyát és hövezető képességét úgy csökkentjük, hogy alumíniumhabos szerkezetet használunk (3D szerkezet). Ezen alumíniumhabos szerkezet alkalmazásával a nyílászáró utólagos megmunkálással méretre igazítható és utólagosan is bemunkálhatóak a rögzítéshez és a mozgatáshoz szükséges alkatrészek helyei. Az alumíniumhabos szerkezet további előnye, hogy ha az alumíniumhabot kinyitjuk és fényáteresztövé tesszük a szerkezeti elem önmaga is átengedi a fényt ezzel több mennyiségű fényt enged át a helyiségbe, mintha a fény csak a nyílászáró transzparens felületén (legtöbbször üvegezésen) jönne át, mivel a szerkezeti elem is átengedi a fényt, mi több ez a jellegű fényátengedés magában foglalhat UV és IR védelmet valamint infratükrözést is a szerkezeti elemre vonatkoztattatva.A number of materials are used for the production of window and door retaining and stiffening structural elements. According to the most common methods of their production, structural elements are built from solid laminated wood, extruded plastic and extruded aluminum profiles (possibly with mixed applications of these). Based on our knowledge so far, aluminum foam has not been used in door and window structural elements. In our current solution, we use aluminum foam for the structural element. The thermal conductivity and weight of the aluminum structural element are not reduced by using a segmented aluminum profile (2D structure), but the weight and thermal conductivity of aluminum are reduced by using an aluminum foam structure (3D structure). By using this aluminum foam structure, the door and window can be adjusted to size with subsequent processing, and the locations of the parts necessary for fixing and moving can also be subsequently machined. An additional advantage of the aluminum foam structure is that if the aluminum foam is opened and made into a translucent layer, the structural element itself allows the light to pass through, allowing more light into the room than if the light only came through the transparent surface of the window (most often through glazing), since the structural element also allows light to pass through, what's more, this type of light transmission can include UV and IR protection as well as infrared reflection applied to the structural element.

A nyílászáró szerkezeti elem alumíniumhabból készül. A találmányunk egyik felismerése, hogy az eddig használatos eljárásokkal ellentétben a mi megoldásunknál a szerkezeti elem létrehozásához alumíniumhabot használunk. Szemben az eddigi ismert eljárásoknál, ahol nagyobb igénybevételekre alkalmazott tömör alumíniumból készült szegmentált extrudált profilokat használnak, a szerkezeti elem profilja így habosított alumíniumból az extrudálási eljárás helyett, alumínium hab öntéssel is készülhet. Az alumíniumhab egyben növeli a nyílászárók hőszigetelő képességét a tömör alumíniumhoz képest. A nyílászáró szerkezeti elem hőszigetelő képességét tovább csökkentjük az által, hogy magának az alumíniumhabnak a hőszigetelő képességét növeljük, illetve höátbocsátási tényezőjét csökkentjük, úgy, hogy magába az alumíniumhabba a gyártás során keverünk bele hövisszaverö komponenseket (infravörös tartományba is tükörként működő), úgymint pl. ezüst ötvöző, titán ötvöző, hövisszaverö kerámia porok (pl. a periódusos rendszer HA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, Φ VIIIB, IB, IIB, IHA, IVA, VA, VIA főcsoportjába tartozó fémek oxidjai illetve nitridjei). e fí NThe door and window structural element is made of aluminum foam. One of the realizations of our invention is that, in contrast to the methods used so far, our solution uses aluminum foam to create the structural element. In contrast to the previously known processes, where segmented extruded profiles made of solid aluminum applied to higher stresses are used, the profile of the structural element can be made of foamed aluminum in this way, instead of the extrusion process, by aluminum foam casting. At the same time, aluminum foam increases the thermal insulation capacity of doors and windows compared to solid aluminum. The thermal insulation capacity of the door and window structural element is further reduced by increasing the thermal insulation capacity of the aluminum foam itself, and reducing its heat transmission factor, by mixing heat-reflecting components (also acting as mirrors in the infrared range) into the aluminum foam itself during production, such as e.g. silver-alloying, titanium-alloying, heat-reflecting ceramic powders (e.g. oxides or nitrides of metals belonging to the main groups HA, IIIB, IVB, VB, VIB, VIIB, Φ VIIIB, IB, IIB, IHA, IVA, VA, VIA of the periodic table). e fí N

Ezen elemek az alumínium hab felületén növelik az alumíniumhoz képesti kifejezetten az infravörös tartományra vonatkozó elektromágneses hullám visszaverő képességet ezáltal a höátbocsátási tényezőt csökkentik és a hőszigetelő képességet növelik.These elements on the surface of the aluminum foam increase the reflectance of electromagnetic waves, especially in the infrared range, compared to aluminum, thereby reducing the heat transmission factor and increasing the thermal insulation capacity.

A nyílászáró szerkezeti elem fényáteresztő képességét maga az utólagosan kinyitott (nyílt cellás) alumíniumhab fényáteresztö tulajdonsága szabja meg. Az alumíniumhab nyílászáróban való alkalmazásához az alumíniumhab celláinak fényáteresztö anyaggal való kitöltése ajánlott, de ezen kívül az alumíniumhab szerkezeti elemen is folytatódó üvegfelülettel zárhatóak a nyílt cellák. Ez utóbbi esetben az alumíniumhab és az üveg felületeit rétegrendi igény szerint szendvics szerkezetben össze kell ragasztani. A fényáteresztö kitöltöanyag lehet valamilyen gyanta. A gyanta hőszigetelő tulajdonságának javításához olyan adalékanyagokat alkalmazunk, amelyek önmaguk is fényáteresztök. Ilyenek például az aerogél, a különböző transzparens üreges fémoxid gömbök stb.The light transmittance of the door and window structural element is determined by the transmissive property of the subsequently opened (open-cell) aluminum foam itself. For the use of aluminum foam in doors and windows, it is recommended to fill the cells of the aluminum foam with light-transmitting material, but in addition, the open cells can be closed with a glass surface that continues on the structural element of the aluminum foam. In the latter case, the surfaces of the aluminum foam and the glass must be glued together in a sandwich structure according to the layer order. The light-transmitting filler can be some kind of resin. To improve the heat-insulating properties of the resin, we use additives that themselves are translucent. Examples include airgel, various transparent hollow metal oxide spheres, etc.

Eddig nem ismert fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem előállítása alumíniumhab alkalmazásával.The production of a light-transmitting door and window structural element using aluminum foam has not been known until now.

A CN2881031 számú minta oltalom olyan alumínium ötvözetből készült ajtó- illetve ablakszerkezeti elemet ismertet, amely üreges extrudált alumínium ötvözetből készült. Az üreges extrudált alumínium ötvözet ablakszerkezeti elemet poliuretán habbal töltötték ki. A poliuretán habbal kitöltött alumínium ötvözet ablakszerkezeti elem előnye a hővisszatartás, hőszigetelés, illetve a hangszigetelés. Előnye még a poliuretános kitöltésnek, hogy könnyű anyag, így a kész szerkezet súlyát nem növeli nagy mértékben. A megoldás hátránya, hogy az így kialakított üreges alumínium szerkezetet utólagosan látjuk el hőszigetelő töltéssel. A mi megoldásunkban az alumíniumhab magában a szerkezetéből adódóan már kisebb hővezetéssel rendelkezik, mint a tömör alumínium hővezetése hasonló lesz az extrudált alumínium profiléhoz, hangszigetelő tulajdonságai hasonlóak vagy jobbak, mint a poliuretán hab töltésé, továbbá teljesen fényzáró.The sample protection number CN2881031 describes a door and window structural element made of aluminum alloy, which is made of hollow extruded aluminum alloy. The hollow extruded aluminum alloy window structural element was filled with polyurethane foam. The advantage of the aluminum alloy window structural element filled with polyurethane foam is heat retention, thermal insulation, and sound insulation. Another advantage of the polyurethane filling is that it is a light material, so the weight of the finished structure does not increase significantly. The disadvantage of this solution is that the hollow aluminum structure formed in this way is subsequently provided with heat insulating filling. In our solution, the aluminum foam already has lower thermal conductivity due to its structure, the thermal conductivity of solid aluminum will be similar to that of an extruded aluminum profile, its soundproofing properties are similar or better than those of polyurethane foam filling, and it is completely light-blocking.

A CN2399502 számú minta oltalom tárgya alumínium ötvözetből készült hőhíd mentes és höszigetelt duplaszárnyú toló ablak. Az ablakszerkezeti elem, a függőleges záróelem, az oldalsó záróelem és a felső- és az alsó keresztszegélyek üregesek, poliuretán habbal vagy poliuretán mikropórusos habbal vannak kitöltve, amelyek hőszigetelő funkcióval rendelkeznek. Az ablakszerkezetben gyűrű alakú szigetelés lett elhelyezve, megakadályozva a külső hideg levegő és a belső meleg levegő Φ találkozását. A megoldás hátránya, hogy az így kialakított üreges alumínium VCN2399502 is a thermal bridge-free and heat-insulated double-wing sliding window made of aluminum alloy. The window structure element, the vertical closing element, the side closing element and the upper and lower cross edges are hollow, filled with polyurethane foam or polyurethane microporous foam, which have a thermal insulation function. A ring-shaped insulation was placed in the window structure, preventing the meeting of cold outside air and warm inside air Φ. The disadvantage of this solution is that the hollow aluminum V

HH

CM szerkezetet utólagosan látjuk el hőszigetelő töltéssel. A mi megoldásunkban az alumíniumhab magában a szerkezetéből adódóan már kisebb hővezetéssel rendelkezik, továbbá a minta megoldása teljesen fényzáró.The CM structure is subsequently provided with a heat insulating filling. In our solution, the aluminum foam already has a lower thermal conductivity due to its structure, and the solution of the sample is completely opaque.

A CN202745242 számú minta oltalom tárgya egy hőszigetelt szerkezeti elemmel ellátott függönyfal, ahol az üreges rögzítő szerkezeti elem hab szigetelést tartalmaz. A megoldás hátránya, hogy az így kialakított üreges alumínium szerkezetet utólagosan látjuk el hőszigetelő töltéssel, továbbá a minta megoldása teljesen fényzáró. A mi megoldásunkban az alumíniumhab magában a szerkezetéből adódóan már kisebb hővezetéssel rendelkezik.CN202745242 is the subject of design protection for a curtain wall with a heat-insulated structural element, where the hollow fixing structural element contains foam insulation. The disadvantage of the solution is that the hollow aluminum structure formed in this way is subsequently provided with heat insulating filling, and the solution of the sample is completely opaque. In our solution, the aluminum foam already has a lower thermal conductivity due to its structure.

A GB2478535 (A) szabadalom tárgya egy tűzálló geopolimer habbal töltött ablak- vagy ajtószerkezeti elem. Ez az épület szerkezeti elem elsősorban ajtó- vagy ablakszerkezeti elem üreges, főként extrudált, anyaga megegyezik a szerkezeti elem anyagával, pl. műanyag, uPVC, legalább egy üreget tartalmaz, ami ásványi hab anyaggal van töltve. Az ásványi hab anyag elsősorban geopolimer hab anyag, pl. kalcinált kaolin tartalmúgeopolimer. A geopolimer hab kitöltő anyag elsősorban erősíti a szerkezetet, főleg tűzben. A szerkezeti elemek tartalmazhatnak több kamrát is, egyvagy több üreg is lehet töltött. A megoldás hátránya, hogy az így kialakított üreges műanyag ablak vagy ajtószerkezeti elem esetén a szerkezetet utólag kell ellátni tűzálló geopolimer töltéssel, továbbá a minta megoldása teljesen fényzáró. A mi megoldásunkban az alumíniumhab magában a szerkezetéből adódóan már önmagában megfelelő tűzállósági tulajdonságokkal rendelkezik.The subject of patent GB2478535 (A) is a window or door structural element filled with fire-resistant geopolymer foam. This structural element of the building is primarily a hollow, mainly extruded door or window structural element, the material of which is the same as the material of the structural element, e.g. plastic, uPVC, contains at least one cavity filled with mineral foam material. The mineral foam material is primarily a geopolymer foam material, e.g. geopolymer containing calcined kaolin. The geopolymer foam filling material primarily strengthens the structure, especially in fire. The structural elements can contain several chambers, and one or more cavities can be filled. The disadvantage of the solution is that in the case of a hollow plastic window or door structural element created in this way, the structure must be subsequently provided with a fire-resistant geopolymer filling, and the sample solution is completely opaque. In our solution, the aluminum foam already has adequate fire resistance properties due to its structure.

A CN2551739 számú minta oltalom tárgya olyan extrudált (belső üreget tartalmazó) műanyag bázisú átlátszó ablak- vagy ajtószerkezeti elem, ami átlátszó vagy félig átlátszó műanyagból készült, mint például az átlátszó PVC (poli-vinil-klorid), az átlátszó vagy félig átlátszó gyanta, félig átlátszó üvegszál-gyanta kompozit anyagból stb. A szerkezeti elem oldalsó részén vályút alakítottak ki a világító egységeknek, amiben dekorációs célra szánt világítás helyezhető el. A minta oltalom az átlátszó szerkezeti elem speciális dekorációs kialakítására is vonatkozik. A legnagyobb különbség, hogy ezzel az eljárással nem hozható létre utólagosan megmunkálható ablakszerkezeti elem, amibe a rögzítési és mozgatási alkatrészek helyei utólag behelyezhetöek volnának, hiszen a szerkezeti elem belső üreget tartalmaz, illetve a megoldás nem tartalmaz alumínium habot, ami az ablakszerkezeti elem jelentős mechanikai erősítését adja, ebből következik, hogy a minta szerinti szerkezeti elem ΛThe subject matter of design No. CN2551739 is an extruded (with an internal cavity) plastic-based transparent window or door structural element made of transparent or semi-transparent plastic, such as transparent PVC (polyvinyl chloride), transparent or semi-transparent resin, semi-transparent fiberglass-resin composite material, etc. On the side of the structural element, a trough was created for the lighting units, in which lighting for decorative purposes can be placed. Design protection also applies to the special decorative design of the transparent structural element. The biggest difference is that this process cannot create a post-processable window structural element, into which the locations of the fixing and moving parts could be inserted afterwards, since the structural element contains an internal cavity, and the solution does not contain aluminum foam, which significantly increases the mechanical strength of the window structural element gives, it follows that the structural element according to the pattern is Λ

Η CM CMΗ CM CM

2214463 csak bizonyos méretig és súlyhatárig alkalmazható, melytől a mi a megoldásunk jelentősen eltérő mérettartományok is elérhetők.2214463 can only be used up to a certain size and weight limit, from which our solution is available in significantly different size ranges.

A JP2015190104 számú szabadalmi bejelentés tárgya olyan átlátszó ablak, ami átlátszó ablakszerkezeti elemből és olyan ablakzárból tevődik össze, ami egy széles képszerkezeti elemként jelenik meg, valamint az ablakszerkezeti elemhez kapcsolódó enyhén színezett lappal egészül ki, ami a táj színeit csak kis mértékben változtatja meg, jobban megtartva az eredeti színeket a hagyományos áttetsző ablakszerkezeti elemekhez képest. A szabadalmi bejelentés teljesen átlátszó anyagból készült megoldásokra vonatkozik. Korlátozza az alkalmazást az ablakszerkezeti elem alkalmazásokra. A szabadalom kitanítása szerint a megoldás átlátszó extrudált üreges műanyag ablakszerkezeti elemekkel valósítható meg. A legnagyobb különbség, hogy ezzel az eljárással nem hozható létre utólagosan megmunkálható ablakszerkezeti elem, amibe a rögzítési és mozgatási alkatrészek helyei utólag behelyezhetöek volnának, hiszen a szerkezeti elem belső üreget tartalmaz illetve a megoldás nem tartalmaz alumínium habot, ami az ablakszerkezeti elem jelentős mechanikai erősítését adja, ebből következik, hogy a minta szerinti szerkezeti elem csak bizonyos méretig és súlyhatárig alkalmazható, melytől a mi megoldásunk jelentősen eltérő mérettartományok is elérhetők.The subject of patent application No. JP2015190104 is a transparent window that consists of a transparent window structure element and a window shutter that appears as a wide image structure element, and is supplemented with a slightly colored sheet connected to the window structure element, which only slightly changes the colors of the landscape, better retaining the original colors compared to traditional transparent window structural elements. The patent application concerns solutions made of completely transparent material. Limit the application to window frame applications. According to the patent, the solution can be implemented with transparent extruded hollow plastic window structural elements. The biggest difference is that this process cannot create a post-processable window structural element into which the locations of the fixing and moving parts could be inserted afterwards, since the structural element contains an internal cavity and the solution does not contain aluminum foam, which provides significant mechanical strengthening of the window structural element , it follows that the structural element according to the sample can only be used up to a certain size and weight limit, from which our solution is available in significantly different size ranges.

Az US2014283472 A1 szabadalmi irat egy olyan gyantába beágyazott struktúráit maggal rendelkező építészeti/dekorációs panelt és annak előállítási módszerét mutatja be, melynek előnyeként azt határozták meg, hogy a maganyagot körbevevő gyanta rugalmasabb, hasonlóan átlátszó, áttetsző vagy dekoratív megjelenésű, mint az öntött vagy laminált üveg és olcsóbb gyártást eredményez. A struktúrát mag készülhet alumínium habból is többek között. A gyártó az ilyen alumíniumhab celláit úgy alakíthatja ki, hogy az olvadt alumíniumon keresztül levegőt buborékoltatva véletlenszerű alakú üregeket hoz létre. A gyártó bármilyen típusú alumínium habot használhat, például nagy cellás, kis cellás, nyílt cellás vagy zárt cellás. A sejtek csak részben nyúlnak át a magon, azáltal, hogy az egyik vagy mindkét oldalon lezáródnak, átlátszatlanná téve az alumínium habot. Alternatív megoldásként a cellák átmehetnek a magon (közvetlen vagy közvetett úton) úgy, hogy mindkét oldalon nyitva legyenek, így az alumíniumhab félig átlátszóvá válik, hogy a fény áthaladhasson. Az így létrehozott panel elem térelválasztóként használható vagy dekoratív megvilágítási elemként.The patent document US2014283472 A1 presents an architectural/decorative panel with a core of structures embedded in a resin and its production method, the advantage of which is that the resin surrounding the core material is more flexible, similarly transparent, translucent or decorative in appearance than molded or laminated glass. and results in cheaper production. The structure core can be made of aluminum foam, among other things. The manufacturer can form the cells of such aluminum foam by bubbling air through the molten aluminum to create randomly shaped voids. The manufacturer can use any type of aluminum foam, such as large cell, small cell, open cell or closed cell. The cells only partially extend through the core by sealing on one or both sides, making the aluminum foam opaque. Alternatively, the cells can pass through the core (directly or indirectly) with openings on both sides, making the aluminum foam semi-transparent to allow light to pass through. The panel element created in this way can be used as a room divider or as a decorative lighting element.

A jelenleg használt nyílászáró profilokba a rögzítöelemeket és a mozgató mechanikát illetve a szárnyak utólagos kimarásainak elkészítését a szegmentált üreges profil miatt nehéz megoldani, ez mellett a kizárólag ilyen szabványosított nútokba gyártott alkatrészek és vasalati kiegészítők rögzíthetők. Ezen kívül jelenleg fa ablakszerkezeti elemekkel lehet megfelelő szigeteltségi fokú, de tömör (rétegelten ragasztott) anyaggal rendelkező nyílászáró anyagot készíteni. Azonban a fa anyaga önmagában se nem tűzálló, se nem időtálló, se nem fényáteresztő. Ez nagyban befolyásolja a használhatóságot, a felhasználás helyét és idejét, mivel pl. a magas épületekben a tűzvédelmi korlátozások miatt a fa ablakszerkezeti elemek alkalmazása nem megengedett, a fa nem bírja az esetleges környezeti erőhatásokat, mert idővel a rétegelt fa környezeti hatások következtében még folyamatos felületkezelés mellett is hajlamos a vetemedésre.Due to the segmented hollow profile, it is difficult to fix the fixing elements and the moving mechanism and the subsequent cutouts for the wings in the currently used door and window profiles, and in addition, only the parts and hardware accessories manufactured in such standardized profiles can be attached. In addition, it is currently possible to use wooden window structural elements to make a door and window material with a suitable degree of insulation, but with a solid (layered glued) material. However, the material of wood in itself is neither fireproof, nor weatherproof, nor translucent. This greatly affects usability, the place and time of use, as e.g. in tall buildings, due to fire protection restrictions, the use of wooden window structural elements is not allowed, the wood cannot withstand possible environmental forces, because over time, laminated wood tends to warp due to environmental effects, even with continuous surface treatment.

A mi megoldásunk előnyei, hogy egyszerűbb és kezelhetőbb a végtermék, nincs nagy méretű hosszanti üreg az alumínium szerkezeti elemben, hanem a szigetelő képességet több kisebb habcellával érjük el.The advantages of our solution are that the end product is simpler and easier to handle, there is no large longitudinal cavity in the aluminum structural element, but the insulating ability is achieved with several smaller foam cells.

Az alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elem előnye a fa és a műanyag ablakszerkezeti elemmel szemben a nyílászáró szerkezeti elem méret-, alak-és használati tartóssága, szilárdsága és akár fényáteresztő és infrasugárzás visszaverő képessége.The advantage of the aluminum foam door and window structural element compared to the wooden and plastic window structural element is the size, shape and use durability of the door and window structural element, its strength and even its ability to transmit light and reflect infrared radiation.

További előnye az extrudált alumínium ablakszerkezeti elem szerkezethez képest, hogy az alumíniumhab homogén szerkezete miatt ellentétben az extrudált szerkezettel utólagos 3D-s geometriai megmunkálást is lehetővé tesz. Illetve a hőszigetelő és tűzálló képességet egyszerre javítja a müanyaghabbal vagy gipsszel töltött extrudált alumíniumprofilokhoz képest.Another advantage compared to the extruded aluminum window structural element structure is that, unlike the extruded structure, due to the homogenous structure of the aluminum foam, it also enables subsequent 3D geometric processing. Also, it simultaneously improves thermal insulation and fire resistance compared to extruded aluminum profiles filled with plastic foam or plaster.

A nyílt cellás alumíniumhab előnye az eddig alkalmazott extrudált alumínium szerkezetekkel szemben a fényáteresztö képessége, az egységes szerkezet, a jobb fizikai tulajdonságok (pl: szilárdság), az alumínium nyílászáró szerkezeti elem utólagos megmunkálása, jobb hőszigetelő, hangszigetelő képesség.The advantages of open-cell aluminum foam compared to the extruded aluminum structures used so far are its ability to transmit light, its uniform structure, better physical properties (e.g. strength), post-processing of the aluminum door and window structural element, better thermal insulation and sound insulation.

A jelen találmánnyal ezért a fenti hátrányok kiküszöbölése és olyan megoldások Φ kialakítása a célunk, amelyben az alumínium nyílászáró szerkezeti elem ír H M fényáteresztövé tehető és a szerkezeti elem utólagos megmunkálása is lehetővé válik. A megfelelő hőszigetelő képességet nem a nagy méretű belső hosszanti üregek segítségével növeljük és tesszük alkalmassá az alumíniumot nyílászáró szerkezeti elemben való alkalmazásra, hanem az alumíniumhab szerkezet következtében több apró üreg hozza létre a hővezetés csökkentést, azonban a korábbi megoldással ellentétben az alumíniumhab nyílászáró a homogén szerkezet következtében utólag is megmunkálható, méretre szabható illetve a rögzítési pontok is belemarhatok, fúrhatok illetve a rögzítöelemek belecsavarhatók vagy akár hozzá hegeszthetők.With the present invention, our goal is therefore to eliminate the above disadvantages and to create solutions Φ in which the aluminum door and window structural element can be made into an Irish H M light transmissive layer and the subsequent processing of the structural element is also possible. The appropriate thermal insulation capacity is not increased with the help of large internal longitudinal cavities and we make aluminum suitable for use in door and window structural elements, but due to the aluminum foam structure, several small cavities create a reduction in heat conduction, however, unlike the previous solution, aluminum foam doors and windows due to the homogeneous structure it can also be processed afterwards, it can be tailored to size, and the fixing points can also be milled, drilled, and the fixing elements can be screwed in or even welded to it.

Találmányunk alapját az a felismerés alapozta meg, hogy:The basis of our invention was the realization that:

A hőszigetelő képességet nem a nyílászáró hosszanti üregeinek extrudálással való kialakításával és műanyag höhídmentesítö távtartó elemekkel csökkentjük, azaz nem egy vagy pár nagy üreget, hanem az alumínium anyagában számos apró homogén üreget buborékokat teszünk habosítás! eljárással majd a habot formára öntjük, úgy, hogy nyílászáró szerkezeti elemben való felhasználásnak megfeleljen. A találmányunkat a buborékméret növelése esetén nyílt cellássá tehetjük, a cellákba homogén módon hőszigetelő kitöltő anyagokat tölthetünk ezzel tovább növelve a szerkezeti elem hőszigetelő képességét. Ha a hőszigetelő anyag transzparens, akkor transzparens nyílászáró szerkezeti elem is előállítható, ami a helységbe történő fény mennyiségét megnöveli.We do not reduce the thermal insulation capacity by extruding the longitudinal cavities of the door and window and by using plastic spacer elements to eliminate heat bridges, i.e. not one or a couple of large cavities, but many small homogeneous cavities in the aluminum material are foamed! process, the foam is then cast into a mold, so that it is suitable for use as a window and door structural element. If the bubble size is increased, our invention can be made open-celled, heat-insulating filling materials can be homogeneously filled into the cells, thus further increasing the heat-insulating capacity of the structural element. If the thermal insulation material is transparent, then a transparent door and window structural element can also be produced, which increases the amount of light entering the room.

Találmányunkat az 1. föigénypontban meghatározott alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elemmel határozzuk meg. Továbbá az aligénypontokban pontosítjuk azokat.Our invention is defined by the aluminum foam door and window structural element defined in claim 1. Furthermore, we specify them in the sub-claim points.

ÁbrafelsorolásList of figures

A találmány részleteit 2 vázlatos rajzzal szemléltetjük.The details of the invention are illustrated with 2 schematic drawings.

1. ábrán a nyílt cellás alumíniumhab fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem keresztmetszetét mutatjuk beFigure 1 shows the cross-section of the open-cell aluminum foam light-transmitting door and window structural element

2. ábrán a transzparens réteggel megerősített nyílt cellás alumíniumhab teherhordó szerkezetet tartalmazó fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elemet mutatjuk beFigure 2 shows the light-transmitting door and window structural element containing the load-bearing structure of open-cell aluminum foam reinforced with a transparent layer

A találmánynak a bemutatása az ábrákon keresztül.Presentation of the invention through the figures.

Az alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elem gyártási folyamatát külön nem kívánjuk bemutatni, mivel a létrejövő szerkezeti kialakítás jelenti magát a találmányt. Az alumíniumhab gyártására több különböző megoldás létezik (JP57-165160, US Pat. 4 973 358, US Pat. 6 090 232).A nyílt cellás alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elemként való alkalmazását szemlélteti az 1. ábra. A megfelelő hővezető képességű fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem alumíniumból homogénen kikönnyített változatban eddig nem volt lehetséges. Tehát találmányunk lényege, hogy olyan nyílászáró 2 fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elemet hozunk létre, ami az 1 bevilágító fényáteresztö mezökitöltő anyagot (pl: üveget, plexit) tartja meg és a 2 fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem 7 alumíniumhab teherhordó szerkezete fényáteresztö alumíniumhabból áll. A homogén alumíniumhab alkalmazása a 2 fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem utólagos méretre igazítását és a rögzítési pontok és mozgató alkatrészek utólagos megmunkálását is lehetővé teszi. A találmányunk további fontos eleme, hogy az alumíniumhab buborékjai kinyithatok azaz az alumíniumhab szilárd fémburkát kilyukasztjuk és az 1. ábrán szemléltetett nyílt cellás nyílás záró 2 fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elem állítható elő, ami áll 3 nyílt cellás buborékokból és a buborékokat 4 kitöltő fényáteresztö anyagból, ami lehet hőszigetelő is. A 3. ábrán az alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elem egy további lehetséges megoldását mutatjuk be, ahol a nyílt cellás alumíniumhab a 2 fényáteresztő nyílászáró szerkezeti elem, azaz az nyílászáró szerkezeti elem több rétegből áll. Tartalmaz minimum egy réteg alumíniumhabot tartalmazó 7 alumíniumhab teherhordó szerkezetet, amit 4 kitöltő fényáteresztö anyaggal töltenek ki, majd ugyanazzal a 4 kitöltő fényáteresztö anyaggal vastagítják meg egyik oldalon adott vastagságú 5 határoló rétegben a másik oldalon adott vastagságú 6 határoló rétegben, ezáltal a teljes 2 fényáteresztö nyílászáró szerkezeti elem adott vastagságú 5+6+7 réteget képez. Ha ebben az esetben is a 4 kitöltő fényáteresztö anyag az 5 határoló rétegben és a 6 határoló rétegben és az alumíniumhabbot tartalmazó 7 alumíniumhab teherhordó szerkezeti rétegben is fényáteresztö, akkor a teljes szerkezeti elem fényáteresztöként fog viselkedni. A 4 kitöltő fényáteresztö anyag 5,6 határoló rétegek és az alumíniumhabot tartalmazó 7 alumíniumhab teherhordó szerkezeti réteg számát, egymásra épülésének sorrendjét és geometriáját nem korlátozzuk.We do not wish to present the manufacturing process of the aluminum foam door and window structural element separately, since the resulting structural design is the invention itself. There are several different solutions for the production of aluminum foam (JP57-165160, US Pat. 4 973 358, US Pat. 6 090 232). Figure 1 illustrates the use of open cell aluminum foam as a structural element for windows and doors. A light-transmitting door and window structural element made of aluminum with adequate thermal conductivity was not possible until now in a homogeneously lightened version. So, the essence of our invention is to create a door window 2 light-transmitting door and window structural element that holds the light-transmitting field-filling material 1 (e.g. glass, plexiglass) and the aluminum foam load-bearing structure of the light-transmitting door and window structural element 2 consists of light-transmitting aluminum foam. The use of homogeneous aluminum foam also enables the subsequent adjustment of the structural elements of the 2 light-transmitting doors and windows and the subsequent processing of the fixing points and moving parts. Another important element of our invention is that the bubbles of the aluminum foam can be opened, i.e. the solid metal casing of the aluminum foam is punched and the 2 light-transmitting opening and closing structural elements shown in Figure 1 can be produced, which consists of 3 open-cell bubbles and 4 light-transmitting material filling the bubbles, which can also be a heat insulator. Figure 3 shows another possible solution of the aluminum foam door and window structural element, where the open cell aluminum foam is the 2 light-transmitting door and window structural element, i.e. the door and window structural element consists of several layers. It contains 7 aluminum foam load-bearing structures containing at least one layer of aluminum foam, which is filled with 4 filling light-transmitting materials, then thickened with the same 4 filling light-transmitting materials in 5 boundary layers of a given thickness on one side and in 6 boundary layers of a given thickness on the other side, thus the entire 2 light-transmitting windows and doors structural element forms 5+6+7 layers of given thickness. If, in this case, the filling light-transmitting material 4 is also light-transmitting in the boundary layer 5 and in the boundary layer 6 and in the aluminum foam load-bearing structural layer 7 containing aluminum foam, then the entire structural element will behave as light transmission. There are no restrictions on the number, sequence and geometry of the overlapping layers of the 4 filling light-transmitting material 5, 6 and the load-bearing structural layers of the aluminum foam 7 containing the aluminum foam.

A találmány szerinti megoldás előnye, hogy az alumíniumhabból készült nyílászáró szerkezeti elem esetében az alumínium nyílászáró szerkezeti elemek fényáteresztök illetve a szerkezeti elem utólagos méretre igazítását és a rögzítési pontok és mozgató alkatrészek utólagos megmunkálását is lehetővé teszi az extrudált alumínium profilokkal ellentétben, ahol a nagy méretű üregek jelenléte ezt nem teszi lehetővé, mert a szerkezeti elem átjárhatóvá válik. Továbbá növelhető az átengedhető fénymennyiség a teljes nyílászáróra vonatkoztatva. Ezen felül javítható a hőszigetelő képessége az eszköznek, mely akár UV vagy IR sugárzás visszaverő adalékkal is rendelkezhet.The advantage of the solution according to the invention is that, in the case of the door and window structural element made of aluminum foam, the aluminum door and window structural elements allow the subsequent adjustment of the light transmissions and the structural element and the subsequent processing of the fixing points and moving parts, in contrast to extruded aluminum profiles, where the large cavities its presence does not allow this, because the structural element becomes permeable. Furthermore, the amount of light that can be transmitted can be increased in relation to the entire window. In addition, the thermal insulation ability of the device can be improved, and it can even have UV or IR radiation reflective additives.

Az alumíniumhab nyílászáró szerkezeti elemet ablakok, ajtók, tolófalak és függönyfalak szerkezeti elemeként (pl. keret és vázrendszer) fel lehet használni.The aluminum foam door and window structural element can be used as a structural element (e.g. frame and frame system) for windows, doors, sliding walls and curtain walls.

Claims

1. Light-transmitting door and window structural element (2), which contains a filling light-transmitting material (4), and also contains an aluminum foam load-bearing structure (7) and at least one boundary layer (5 and 6), which layers together form a sandwich structure, characterized by that the light-transmitting door and window structural element (2) holds a translucent light-transmitting field filling material (1), where the aluminum foam load-bearing structure (7) contains at least one open-celled bubble (3), where the open-celled bubbles (3) are homogeneously distributed, the open-cell bubbles (3) are between 5 and 30 mm in size and the aluminum foam load-bearing structure (7) has an aluminum content between 50 and 99 percent by weight.

2. Light-transmitting door and window structural element (2) according to claim 1, characterized in that the aluminum foam material of the aluminum foam load-bearing structure (7) contains heat-reflecting components.

3. Light-transmitting door and window structural element (2) according to claim 1, characterized by the fact that the material of the boundary layers (5, 6) on both sides of the aluminum foam load-bearing structure (7) is transparent, preferably glass.

4. The light-transmitting door and window structural element (2) according to claim 1, characterized in that the light-transmitting material (4) filling the aluminum foam load-bearing structure (7) has heat-insulating properties, the material of which is light-transmitting resin and the resin contains airgel.

5. Light-transmitting door and window structural element (2) according to claim 1, characterized by the fact that the thickness of the aluminum foam load-bearing structure (7) is at most three times the size of the open cell bubble (3).

6. Light-transmitting door and window structural element (2) according to claim 1, characterized in that the light-transmitting material (4) filling the aluminum foam load-bearing structure (7) has heat-insulating properties, the material of which is light-transmitting resin and the resin contains transparent hollow metal oxide spheres.

ig· SZTrtn-ivw